SUBARU LIBERO

Jelikož jsem před 2 měsíci byl nucen opravit alternátor, musel jsem zjistit celé schéma vnitřního zapojení a současně celou rozborku a opravu jsem nafotil, dávám pro ostatní k dispozici fotky, schemata a další detilní informace, které jsem vytvořil.
Pokusím se vše vysvětlit naprosto "polopatisticky", protože ne každý rozumí elektrice, ale přesto bude mít možnost si takto alternátor zkontrolovat a případně i opravit (opravu zkorodovyných spojení na regulační desce popisuji v dalším textu).

Všechno začalo touto závadou::

Před nastatování motoru: Po nastartování motoru - zůstaly svítit kontrolky: NENABÍJÍ ALTERNÁTOR + CHYBÍ BRZDOVÁ KAPALINA: Přitom alternátor normálně NABÍJEL a brzdová kapalina v nádržce NECHYBĚLA !!!

Podobnou příčinu popsanou dále má i zcela obrácená závada - tedy že kontrolka NENABÍJENÍ a CHYBĚJÍCÍ BRZDOVÉ KAPALINY se naopak nikdy nerozsvítí, ani před ani po nastartování ....

Po usilovném pátrání jsem nakonec zjistil, že je zavada v alternátoru, a to konkrétně ve vadném signálu na kontaktu alternátoru WR (ALT-1), od kterého vede kabel do přístrojového panelu, kde jse spojen s kontrolkou pro NANEBÍJENÍ a zároveň přes diodu s kontrolkou pro CHYBĚJÍCÍ BRZDOVOU KAPALINU. Toto spolení těchto 2 kontrolek přes diodu je použito jen z důvodu, aby se před nastartováním se vynutilo rozsvícení kontrlolek pro kontrolu jejich funkčnosti. Subaru nechtěl nijak složitě signál pro kontrolku chybějící brzdové kapaliny před a po nastartování generovat, tak jej jednoduše připojil přes diodu ke kontrolce NENABÍJENÍ. Pokud tedy alternátor hlásí, že "nenabíjí", tak vlastně současně hlásí, že "není brzdová kapalina" (i když to není pravda) Před nastartování je tento signál (WR) z regulačního obvodu alternátoru uzemněn, po nastartování se odpojí a již uzemněn není, kontrolky zhasnou. Pokud tento signál zůstane z nějakého důvodu i nadále uzemněn v úrovni 0 V a regulační relé tento signál od země neodpojí, zůstanou pak obě kontrolky svítit tak, jak je na obrázku výše. Toto propojení kontrolek přes diodu jsem nakreslit i ve schematech, která uvedu v dalším textu.

Nejprve je nutné vyndat stator z rotoru. Matku řemenice (kolo, přes které prochází klínový řemen) NEPOVOLUJEME, je to zcela zbytečné. Povolíme šrouby a vyjmene rotor s řemenicí a předním krytem alternátoru jako celek: Pokud by nešly jednotlivé části alternátoru od sebe oddělit, můžeme na jednotlivé části lehce pohlepávat např. kladívkem,
tím lze části od sebe snadno oddělit. Klepání však se nesmí moc přehnat, musíme jej dělat s citem, protože hrozí např. popraskání plastové desky regulátoru, o které píšu v dalším textu.
A nyní již máme připravený stator k dalšímu rozebrání. Nyní je potřeba odpájet a odpojit silné lakované měděné dráty vedoucí ze statoru, aby celý střed s vinutm statoru jsme odmontovali a dostali se k samotné regulační desce alternátoru. Po odletování už je krásně přístupný zadní díl alternátoru s regulační deskou. Povolením několika šroubů pak jednoduše vyjmeme regulační desku a můžeme začít s její kontrolou.

A tady je konečně elektrické schema regulační desky: Nyní si popíšeme jednotlivé vývody:
- modře označené spoje nebo vývod označený značkou uzemnění slouží pro připojení kostry (tedy záporného pólu akumulátoru)
- červeně označené spoje se značkou +B (Battery) se připojují přímo ke kladnému pólu akumulátoru. Tímto spojem může protékat proud až 40 A.
- červeně označený spoj se značkou R (Regulator) je přesné snímání napětí na akumulátoru. Jde o signál od akumulátoru směrem do regulátoru a na základě napětí nasnímaného tímto spojem provádí regulátor přesnou regulaci napětí následným řízením buzení rotoru. Tímto spojem teče proud jen několik mA, aby nebyla ovlivňována hodnota měřeného napětí protékajícími proudy. Proto je tento spoj oddělený od vedení +B.
- hnědě označený spoj WR je signál pro kontrolku nabíjení v palubní desce.
- zeleně označený měřicí bod Ug je pomocné vygenerované napětí pro napájení budicího vinutí rotoru.
Z druhé strany desky je naletován výkonový integrovaný obvod se 6 vývody a chladičem, který jednak provádí vlastní regulaci budicího proudu pro rotorové vinutí, jednak řídí kontrolku NENABÍJENÍ v palubní desce a obsahuje i pomocný spouštěcí mechanismus pro nenabuzený alternátor (když není schopný bez budicího napětí se nabudit a vygenerovat pomocné budicí napětí), obsahuje i další ochranné diody pro případné překmity napětí atd.

Alternátor z libera je velmi vychytaný alternátor, používá 11-ti diodové zapojení oproti klasickým 9-ti diodovým alternátorům.
Ve schematu jsem označil 10. a 11. diodu šedě - jsou to pomocné nouzové diody, které při běžném provozu se nijak neuplatňují, ovšem pokud dojde k přerušení některého z vinutí statoru, v tu chvíli začnou pracovat. A alternátor je funkční i za situace, že 2 ze 3 statorových vinutí se přeruší - jde sice o nouzovou situaci, alternátor v tu chvíli má sice jen třetinový výkon, ale stále pracuje a tím je oproti konkurenci o krok napřed.

Na vlastní proměření lze použít ten nejlevnější multimetr z hypermarketu za cca 300 Kč, který má přepínač na měření přechudu diod. Jelikož při zkratu v tomto rozsahu měřák navíc i píská, používá se tento režim na "měření vodivého spojení " neboli "měřič zkratu" neboli "šlusmetr". Měřák pouští do měřicích kontaktů napětí 1 V (omezeným na několik mA). Displej neukazuje tedy odpor v ohmech, ale napětí, a to v tisícinách V. Při rozpojených měřicích kontaktech ukazeje ve výchozím stavu "1" - tedy jedničku, tedy napětí 1V. Při zkratu zobrazí hodnotu blízkou 0 a současně měřák i píská .... v tuto chvíli tedy signalizuje vodivé propojení. Tímto způsobem se dají zkontrolovat všechna vodivá propojení podle schematu. Je potřeba pečlivě projít všechny body na desce, kde mají být mezi sebou vodivá spojení. Tímto způsobem se dají pak dají hravě odhalit případná přerušená spojení, kde měřák prostě nezapípá a neukáže O, ale nějakou vyšší hodnotu nebo 1, což pak znamená, že v daném místě není vodivé spojení, ale např. korozí částečně nebo uplně přerušené spojení.

A se stejným zapnutým rozsahem měřáku změříme zkontrolujeme i všechny diody. U diod se ověřuje, zda je propustná v propustném směru a nepropustná v závěrmém směru. Pokud se na katodu diody (na tu stranu, kde je ve schematické značce čárka (čárka je i pouzdře diody)) přivede záporné napětí a anodu (druhá strana, kde je ve schematické značce ten trojúhelníček, na pouzdře diody je to ta strana bez čárky) se přivede kladné napětí, dioda musí být propustná. To znamená, že se chová jako vodivé spojení, ovšem s malým úbytkem napětí, a to v toleranci od 0,450 V do 0,700 V (podle typu diody). Pokud tedy měřák ukáže hodnotu nižší, např. 0 nebo naopak vyšší, např. 1, dioda je vadná. Pokud měřák ukáže např. hodnoru 510 jako na tomto obrázku, na diodě je v propustném směru úbytek 0,510 V a dioda je v pořádku (je v toleranci výše uvedených napětí) V závěrném směru, tedy když na katodě je kladné napětí a na anodě je záporné napětí, musí být dioda nepropustná, musí se tedy chovat jako rozpojené vedení a měřák musí ukázat vždy hodnotu 1. Pokud by měřák ukázal hodnoru jakoukoliv menší nebo 0 (zkrat), dioda je vadná. A nakonec lze změřit i napětí 2 diod zapojených v serii, těchto měřicích bodu je na regulační desce hned několik. Pokud jsou diody v serii v propustném směru, jejich úbytky napětí se sčítají. Tedy příklad na obrázku: měřík ukazuje 980, úbytek je tedy 0,980 V, což by odpovídalo 0,470 V + 0,470 V - tato napětí pro jednotlivé diody jsou také v toleranci a obě diody jsou rovněž v pořádku. To jsou všechny měření, která se hodí k prozkoušení desky regulátoru. Zjistí se s nima jednak přerušená (vykorodovaná spojení) a vadné diody. Samotná funkce regulátoru jde také vyzkoušet, k tomu se dostanu ještě později.

V mém případě se stalo, že na desce regulátoru bylo vykorodované spojení mezi konektorem WR (ALT-1) a integrovaným monolitickým řídičím čipem, který je naletován na spodní straně desky. Deska je z umělé hmoty, v které jsou zalité ploché měděné vodivé spoje . Deska však nějakým způsobem podélně popraskala, ke spojům se dostala voda a jednotlivé spoje začaly vykorodovávat. Stalo se tedy to, že se jeden spoj uplně přerušil a současně díky korozivnímu svodu na kostru začal být uzemněn, proto přestala zhasínat kontrolka nabíjení a nedostatku brzdové kapaliny. Pomocí malého brusného válečku upevněného do vrtačky jsem tedy postupně začal odbrušovat horní vrstvu desky, až jsem se po chvíli dostal na samotné vodivé spoje. Ačkoliv se to na první pohled nezdálo, spoje jsou užasně pájitelné a proto přiložení nového měděného drátu a proletování cínem byla doslova hračka a přerušené propojení na desce se tímto opět krásně obnovilo. Odbroušením se také odstranil nakorodovaný bordel mezi spoji, takže se tím odstranil i ten nežádoucí svod mezi spoji. Stačí už jen měřákem přeměřit, zda spoj má dobré vodivé spojení (měřák naměří 003 a méně) a naopak zda sousední spoje mezi sebou nemají žádnou vodivost (měřák naměří 1; pro sousední spoje, které mají mezi sebou nějaké diody by měřák ukazoval např. 510 v jednom směru a při přepolování měřicích hrotů ukazoval 1). Po proletování a kontrole měřákem, zda vše je správně propojeno, stačí už jen zalít dvousložkovým epoxydovým lepidlem a oprava je hotová. Jen malá poznámka k uhlíkům na fotce: jsou uplně původní a mají najeto 210.000 km, je vidět, že nejsou opotřebeny ani z poloviny - z toho lze odvodit, že tyto uhlíky by měly vydržet celou životnost auta !!!!

Kdo má k dispozici zdroj stabilizovaného napětí s plynule regulovatelným napětím 0 - 15 V, může si provést jednoduchou diagnostiku desky regulátoru. Místo budicího vinutí stačí připájet vláknovou žárovku na 24 V jako "buzení", případně dvě 12-ti Voltové žárovky v serii - já jsem použil 2 běžné sufitky zapojené v serii - proč na 24 V ? Aby mi to tolik neoslňovalo oči . Místo kontrolní žárovky NENABÍJENÍ v palubní desce stačí připájet jakoukoliv malou žárovičku na 12 V, já použil červenou LED diodu s předřadným odporem. Žárovičky se připájejí do míst na desce podle schematu desky dříve uvedeného.
Záporné napětí ze zdroje se přivede na desku do bodů MODŘE ve schematu označených, tedy na svorku "zem".
Kladné regulovatelné napětí se přivede na desku do bodů ČERVENĚ ve schematu označených, ted současně na svorky +B a R, a dále se kladné napětí přivede i do zeleného bodu Ug (Ug = pomocné vygenerované napětí pro buzení rotoru) , aby se simulovalo vygenerování napětí pro buzení rotoru. Kladné napětí tedy přivedeme celkem do 3 bodů desky: +B, R a Ug.
Poté začneme zvyšovat napětí ze zdroje od 0 postupně až do 15 V a sledujeme, jak se rozsvěcí a zhasínají jednotlivé žárovky podle přivedeného napětí.

Napětí 0 až 3,4 V ....napětí je tak malé, že všechny žárovky jsou zhaslé a regulační deska nepracuje. Toto napětí by odpovídalo totálně vybité baterii tak, že už jí nelze ani považovat za schopnou dalšího života.

Napětí 3,4 V až 11,7 V ... regulační deska začíná pracovat ... je sepnuta kontrolka NENABÍJENÍ a je zapnuto buzení rotoru (svítí žárovka "buzení"): Napětí regulovatelného zdroje dále zvyšujeme ...
Po překročení napětí 11,7 V dojde ke zhasnutí žárovičky NENABÍJENÍ, buzení rotoru je stále pod napětím a žárovka "buzení" svítí. Tento stav trvá v rozsahu napětí 11,7 V až 14,2 V: Napětí regulovatelného zdroje dále zvyšujeme ...
Po překročení napětí 14,2 V dojde k vypnutí buzení rotoru a přestane svítit žárovka "buzení". Jedná se o rozsah napětí 14,2V a výše. V praxi to odpovidá plně nabitému akumulátoru a regulátor tedy v tuto chvíli přestává budit rotor a omezuje generování napětí aletrnátorem. Celý proces funguje i obráceně při snižování napětí, rozhodující jsou tedy jen hodnoty napětí, kdy dochází ke změnám na regulačních výstupech pro buzení a WR, tedy:
0V -> 3,4 V -> 11,7 V -> 14,2 V -> výše, např. 15 V a obráceně: výše, např. 15V -> 14,2 -> 11,7 V -> 3,4 V -> 0 V

Alternátor se dá vyzkoušet i bez rozebrání jako celek.
STATICKÁ ZKOUŠKA:
Úplně jednoduchá a rychlá zkouška je přeměření mezi zemní svorkou a svorkou +B s obrácenou polaritou napětí. Podle schematu je vidět, že mezi temito 2 body jsou několik serioparalelních diod, které lze nahradit náhradním schematem jako 2 diody seriově zapojené v závěrném směru. Znamená to tedy, že pokud přivedeme na zemní svorku kladné napětí a +B svorku záporné napětí, musí zde protékat proud s úbytkem napětí 2 diod, tedy cca 0,9 V. Toto měření velmi snadno odhalí častou závadu - zkratové propojení některého ze 3 větví statorového vinutí na kostru ... Zdravé statorové vinutí je zcela izolované od kovové kostry a feromagnetických statorových plechů. Pokud dojde ke zkratu některé části tohoto vinutí proti kostře, jedna z diod v serii je přemostěna zkratem a při tomto měření pak naměříme jen cca 0,5 V a méně !!!! To je velmi jednoduchá a velmi účinná zkouška k odhalení zkratu statorového vinutí proti kostře. Pokud objevíme zkrat starotového vinutí na kostru, je nejlepší celý střed alternátoru s vinutím vyjmout, důkladně očistit nejlépe saponátem, vodou a kartáčkem tak, aby se očistily veškeré mastnoty. Poté je potřeba najít za současného proměřování zkratu mezi vinutím a kostrou místo, kde dochází k tomuto zkratu - zpravidla stačí trochu pomačkat nebo odehnout měděné vinutí směrem od kostry a tím by zkrat proti kostře měl ustoupit. Pokud se to povede, je nutné tento stav zafixovat a současně obnovit a ochranný lak vinutí statoru. To se dělá nejjednodušejí ponořením do laku nalitého do ustřižené pet lahve např od Jupíí sirupu 3 L a nebo jakékoliv jiné větší PET lahve. Zakoupíme bezbarvý lak, nejlépe nějaký syntetický nebo akrylátový, nejlépe LESKLÝ, nalijeme jej do ustřižené PET lahve a kompletní statorovou část s vinutím v tomto laku opakovaně ponořujeme a vynořujeme a necháme průběžně zasychat, aby se na všech měděných drátech i samostém statoru vytvořilo několik ochranných vrstviček laku. Hotové prolakované vinutí zpětně usazené do zadní strany alternátoru a po opětovném připájení vývodů pak vypadá takto:

Pokud skládáme alternátor zpět, je potřeba pro vložení rotoru dočasně odchýlit uhlíky, které jinak brání zasunutí hřídele rotoru. To se dělá jednoduše tak, že se uhlíky zatlačí do svých šachtiček a pomocí kancelářské sponky se zajistí, aby nevylézaly: Nyní už můžeme jednoduše rotor zasunout do těla alternátoru, přední část alternátoru zajistíme šrouby, poté vytahneme sponku a rukou vyzkoušíme volné otáčení rotoru v alternátoru.

Alternátor lze vyzkoušet i dynamicky, tedy napodobit podmínky jeho provozu a přeměřit jej pomocí regulovatelné vrtačky.
Je to mnohem rychlejší, než jej montovat a případně znovu demontovat do motoru, navíc vrtačkou si můžu krásně regulovat otáčky podle potřeby od nuly až do maxima a také podle silového záběru vrtačky se dá odhadnout i nabíjecí proud, který je přímo uměrný síle, kterou vrtačka překonává.
K tomu je potřeba si připravit vrtačku s regulací otáček a šroub se šestihranou hlavou a šířkou hlavy 10 mm, který se upne do vrtačky. Vrtačku pak jednuše zasuneme do vnitřního šestihranu v hřídeli alternátoru: A poté můžeme pomalu spustit vrtačku a alternátor prozkoušet v otáčkách: Alternátor můžeme během zkoušky připojit buď přímo konektorem a kabelem u motoru (nezapomeneme uzemnit) a je vhodné napíchnout na +B svorku Voltmetr. Souřasně sledujeme i rozsvěcení a zhasínání kontrolky NENABÍJENÍ podle otáček vrtačky. Nebuďte překvapeni celkem vysokými otáčkámi vrtačky nutnými k prvotnímu nabuzení alternátoru, zejména pokud alternátor delší dobu nebyl v provozu. S otáčkami se dá velmi zajímavě experimentovat a na chování alternátoru se dá toho hodně vysledovat.

A na závěr: celá dnešní slunečná neděle je v čoudu díky psaní tohoto příspěvku, tak doufám, že tento příspěvek aspoň v něčem někomu z vás pomůže.
Hezký den, lubson

Tak to teda klobouk dolu, za opravu i popis, 1*.

Pěkný návod, taky bych ho asi užil, ale už mám popraskanou klec, musel jsem to řešit náhradou v podobě favoriťáckého altíku. Původní jsem si ale nechal, třeba se ještě podaří zachránit.

Otázka, co je tam za usměrňovací diody? Nějaké P600S (1000V,6A) ? Poblikávají mi světla, všechna. Jak přední, tak interiér, zadek. Myslím, že bude v prdelce regulátor na altíku, ty diody asi nejsou vadné, to je (si myslím) málo pravděpodobné. Baterka je v pohodě, cca 3roky stará, Napětí se pohybuje na volnoběh normálně kolem 13.0 - 13.8V na interním měřáku (to je jen orientační u interiérových hodin, měří poněkud podivuhodně). Dle něj prostě altík dobíjí. Napětí se houpe úplně mimo poblikávání. V týdnu to poměřím multimetrem napřesno. Jin chci mít diody koupené předem. Díky za informaci.

Diody nevim, z obrazku to videt poradne neni.
A to ti to blika na volnobeh pri stojicim aute? A jen to pohasine nebo fakt blika? Ja bych totiz spis hledal nejakou nahnilou zem, nez rovnou rozebirat altik.

Poblikává, úplně všchno. kolísá napětí, někdy je ten výkyv třeba 3x za vteřinu, za chvíly 1x, pak zase 2x, pak nic, 3x,3x,1x,.... přesný rozptyl zatím neznám, ale dle orientačního měřidla to bude v rozsahu cirka 1V. Počet otáček motoru na to nemá žádný vliv. Jelikož bliká úplně všechno, tak se to musí dít někde u zdroje. Bez běhu motoru to nedělá, takže předpokládám, že to bude někde u altíku či startéru, prostě na hlavní větvi. Kostrou si nemyslím, že to bude, mám přímo z kontaktů baterie a alternátoru pár "výhonků" na karoserii, rám a i duplicitní vedení těchto spotřebičů mezi sebou, a jak jsem psal, bliká všechno. Ještě ty kabely proběhnu, samozřejmě.

No covece 1V podle me teda nebude videt, chtelo by to aspon scopemeterem zmerit prubeh palubniho napeti. Kdyz bezi motor, holt se to cele klepe, porad bych jeste to zemeni nezatracoval. Jinak me napada este zkusit vytahovat ruzne pojistky, zda se to povede eliminovat, pripadne zkusit odpojit alternator, jestli to dela i bez nej (ten se bohuzel pojistkou odpojit neda).

Keby si potreboval regler, tak funglovku doma nájdem Diody sú nevymeniteľné, tie hlavné, len ako blok.

Covex:
No jo, 1V to vykazuje na interní časomíŕe, kde se po několika desítkách vteřin zobrazí i teplota interiéru a pak na pár vteřin i napětí. Je to originál uvnitř přemostěno vodičem průřezu tak 0.5mm2, takže o nějakém přesném měření nemůže být řeč. Bohužel teď zase pracovně nestíhám, a takhle po přijezdu po 13 hodinách z práce (ráno na 6h a večer jsem doma nejdřív v 19hod) se něco řešit fakt nechce.Ale do srazu bych to rád vyřešil. Hlavně to kolísání, jaké v reálu je. No snad to bude opravdu jen ptákovina.

Martinekk:
Cením si nabídky a sebeobětování Ale nejdříve musím přijít záhadě na kloub. A už jsem si i říkal, že celý vnitřek altíku vyházím pryč, AC napětí vyťahnu pořádnými žilami a usměrním to přes néjaký betelný mústek a zreguluju starým dobrým externím regulátorem.
Navíc tu mám jeden altík do foroty. Sice s popraskanou a rozpadlou klecí, ale elektricky snad OK.

.....zatím zase chybí hlavně ten čas.

Tak opět nastalo trápení s alternátorem. Loni jsem vyměnil regulátor v altíku za nový od Martinkka. Včera po cestě od tchánů, se rozsvěcovala na volnoběh na křižovatce kontrolka nabíjení. Palubní napětí za jízdy se pohybovalo od 10,7V do 13,7V. Prostě to nabíjelo, nenabíjelo, bez jakýchkoliv závislostí na čemkoliv. Na volnoběh se jen rozsvěcovala kontrolka. Dojeli jsme k mé máti, párkrát jsem zkusil nastartovat a baterka samozřejmě KO. Trochu jsem to nabil 10A zdrojem, pak jsem nastartoval. Zvedl jsem trochu volnoběžné otáčky, prostříkal altík Kontaktolem a zdálo se to OK. Dnes po cestě z práce zase při stání na křižovatce rozsvěcování kontrolky dobíjení, ale hooodně pozvolné. Palubní napětí 12V +- nějaká desetina. Otázkou je, je-li to opět regulátor, takhle po roce :/

Ja teda nejsem odbornik na alternatory, ale jestli ten alternator uz nealternuje, tak ten regulator z toho nic nevyrobi.